CN108691598A - 包括具有气门弹簧的配气机构的内燃发动机和用于安装此类气门弹簧的方法 - Google Patents
包括具有气门弹簧的配气机构的内燃发动机和用于安装此类气门弹簧的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108691598A CN108691598A CN201810304644.8A CN201810304644A CN108691598A CN 108691598 A CN108691598 A CN 108691598A CN 201810304644 A CN201810304644 A CN 201810304644A CN 108691598 A CN108691598 A CN 108691598A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- leg
- valve stem
- spacing
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
- F01L1/462—Valve return spring arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/10—Connecting springs to valve members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/08—Valves guides; Sealing of valve stem, e.g. sealing by lubricant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
本发明涉及包括具有气门弹簧的配气机构的内燃发动机和用于安装此类气门弹簧的方法,提供了用于内燃发动机的汽缸气门的方法和***。在一个示例中,气门组件包括提升阀和气门弹簧。气门弹簧包括适于与气门杆的环形凹槽接合以便将气门弹簧耦接到提升阀的多个腿部。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年4月11日提交的德国专利申请No.102017206151.0的优先权。以上引用的申请的全部内容通过引用以其整体并入本文以用于所有目的。
技术领域
本发明总体涉及用于内燃发动机的汽缸气门的方法和***。
背景技术
在四冲程内燃发动机中,为了控制充气变化,可使用提升阀。提升阀可沿其纵向轴线在气门关闭位置和气门打开位置之间移动。在内燃发动机的操作期间,提升阀执行振荡冲程运动,以便打开或关闭发动机汽缸的入口开口和出口开口。
提升阀的致动装置通常被称为配气机构(valve train)。配气机构可使提升阀振荡,以打开和关闭提升阀所耦接的汽缸的对应的入口开口或出口开口。可提供气门弹簧以便在气门关闭位置的方向上对提升阀预加载,并且提供气门致动装置或配气机构,以便与气门弹簧的预加载力相反地打开气门。通常,配气机构包括具有凸轮的凸轮轴,其中至少一个凸轮从动件元件设置在凸轮和提升阀之间。
解决将提升阀耦接到气门弹簧和配气机构的尝试包括提供紧固件以将部件彼此结合。一个示例方法在欧洲专利300 741 881 B1中示出。其中,气门弹簧保持器与配气机构的中间元件整体地形成。
然而,本文发明人已认识到此类***的潜在问题。作为一个示例,紧固件或气门弹簧保持器(诸如由‘881专利所公开的那些)可增大气门弹簧、提升阀和/或配气机构的重量,这可导致提升阀的响应能力降低。进一步地,此类紧固件或气门弹簧保持器可增大发动机的成本和/或组装时间。
发明内容
在一个示例中,可通过一种内燃发动机来解决以上所述的问题,该内燃发动机包括:包含至少一个汽缸的至少一个汽缸盖,其中每个汽缸具有用于经由排气排放***排放排气的至少一个出口开口和用于经由进气***供应新鲜空气的至少一个入口开口,其中,对每个出口开口和入口开口,设置配气机构的提升阀和用于致动提升阀的包括凸轮轴的气门致动装置,并且其中每个提升阀在汽缸侧端部上具有气门杆,其面向对应于至少一个出口开口或至少一个入口开口的气门保持器所布置的至少一个汽缸,并且其中每个提升阀在面向气门致动装置的配气机构侧上具有端部,其中每个提升阀被安装为以便在对应的套筒状气门杆引导件中可平移地移动,使得当致动并且凸轮轴旋转时,每个提升阀在其纵向轴线的方向上在气门关闭位置和气门打开位置之间执行振荡冲程运动,以便打开和阻塞对应的出口开口或入口开口,其中每个提升阀包括作为气门弹簧的螺旋弹簧,其在气门关闭位置的方向上对提升阀进行预紧;并且其中每个螺旋弹簧包括若干绕组并且位于至少一个汽缸盖上的汽缸侧上和气门杆上的配气机构侧上,其中设置围绕气门杆延伸的凹槽,其中配气机构侧上的螺旋弹簧的最后的绕组接合凹槽,使得在气门杆和最后的绕组之间形成形状配合连接。以这种方式,可减少用于操作提升阀的紧固件或其他分离部件的数量,这可减小提升阀的重量和/或成本并且/或者增大发动机性能。
应当理解,提供上述发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的所选概念。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或必要特征,所要求保护的主题的范围通过所附权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示意地示出包括具有多个汽缸气门的内燃发动机的车辆,其中每个汽缸气门均耦接到对应的螺旋弹簧和配气机构。
图2示出内燃发动机的配气机构的螺旋弹簧的透视图。
图3示出内燃发动机的配气机构的气门杆的局部透视图。
图4示出在安装状态下耦接到图3的气门杆的图2的螺旋弹簧的透视图。
图5示出在螺旋弹簧的配气机构侧并且沿螺旋弹簧的纵向轴线的图2和图4的螺旋弹簧的端部的视图。
图6示出图3至图4的气门杆的局部侧视图。
图7示出在安装状态下耦接到图3至图4和图6的气门杆的图2和图4至图5的螺旋弹簧的局部剖视图。
图2至图7按比例示出,但如果需要的话则可使用其他相对尺寸。
具体实施方式
以下描述涉及用于内燃发动机的汽缸气门的***和方法。发动机诸如图1所示的发动机包括被配置为经由多个提升阀接收进气和排气燃烧气体的多个汽缸或燃烧室。每个提升阀耦接到具有多个绕组的对应的气门弹簧,诸如图2所示的气门弹簧。气门弹簧包括具有最后的绕组的端部,所述最后的绕组被成形为与提升阀的杆诸如图3所示的气门杆耦接。气门弹簧的端部在安装状态下与气门杆耦接,如图4所示。气门弹簧的端部包括具有相对的腿部的最后的绕组,如图5所示,并且气门杆包括环形凹槽,如图6所示。在安装状态下,气门弹簧的相对的腿部围绕气门杆的凹槽耦接,以便保持气门弹簧相对于气门杆的位置,如图7所示。以这种方式,气门弹簧耦接到提升阀而无需附加的紧固件。
在回到附图之前,如本文所述,具有至少一个汽缸盖的内燃发动机包括至少一个汽缸,其中:每个汽缸具有用于经由排气排放***排放排气的至少一个出口开口和用于经由进气***供应新鲜空气的至少一个入口开口,对于每个开口,设置配气机构,该配气机构包括提升阀和用于致动提升阀的具有凸轮轴的气门致动装置,并且每个提升阀具有气门杆,在该提升阀的面向汽缸的汽缸侧端部上布置对应于开口的气门保持器,并且配气机构侧上的该提升阀的另一个端部面向气门致动装置,并且该提升阀被安装为以便在套筒状气门杆引导件中可平移地移动,使得当致动并且凸轮轴旋转时,气门在其纵向轴线的方向上在气门关闭位置和气门打开位置之间执行振荡冲程运动,以便打开和阻塞开口,其中每个提升阀配备有作为气门弹簧的螺旋弹簧,其在气门关闭位置的方向上对气门进行预紧。还提供了一种用于安装内燃发动机的配气机构的气门弹簧的方法。
图1描绘了内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例。可至少部分地通过包括控制器12的控制***和通过来自车辆操作者130经由输入装置132的输入来控制发动机10。在该示例中,输入装置132包括加速器踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸(本文也称为“燃烧室”)14可包括燃烧室壁136,其中活塞138定位在燃烧室壁136中。活塞138可耦接到曲轴140,使得活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。可经由变速器***将曲轴140耦接到客运车辆的至少一个驱动轮。进一步地,可经由飞轮将起动机马达(未示出)耦接到曲轴140,以启用发动机10的起动操作。
如本文所述,内燃发动机10可用作例如机动车辆5的驱动装置。表述“内燃发动机”可涵盖柴油发动机、奥托循环发动机以及混合动力内燃发动机(例如,使用混合动力燃烧过程的内燃发动机)。具体地,发动机10可为柴油发动机、奥托循环发动机或混合动力电动发动机。内燃发动机诸如发动机10可具有电机,该电机能够连接到发动机以驱动内燃发动机,并且电机可从内燃发动机接收动力和/或附加地输出动力以驱动包括发动机的车辆。因此,发动机10是可包括本文所述的提升阀、气门弹簧和配气机构的发动机的一个示例。
发动机10包括连接到一起以形成汽缸(其在本文中也可被称为燃烧室)诸如汽缸14的汽缸体和至少一个汽缸盖(例如,汽缸盖103)。汽缸的孔设置在汽缸盖和汽缸体中。汽缸体提供上曲轴箱半部,并且用于安装曲轴和用于接收每个汽缸的活塞(例如,活塞138)或汽缸筒(cylinder tube)。汽缸盖可容纳用于充气变化(例如,将进气流入汽缸中和将燃烧气体流出汽缸)的配气机构。在充气变化期间,燃烧气体经由排气排放***通过至少一个出口开口(例如,由排气门156密封的排气道)排放,并且新鲜空气经由进气***通过汽缸的至少一个入口开口(例如,由进气门150密封的进气道)供应。进气***和排气排放***的至少一部分集成到汽缸盖中。
汽缸14能够经由一系列进气通道142、144和146接收进气。除汽缸14之外,进气通道146还能够与发动机10的其他汽缸连通。在一些示例中,进气通道中的一个或多个可包括升压装置,诸如涡轮增压器或机械增压器。例如,图1示出配置有涡轮增压器的发动机10,该涡轮增压器包括布置在进气通道142和进气通道144之间的压缩机174和沿排气通道148布置的排气涡轮176。在升压装置被配置为涡轮增压器的情况下,压缩机174可至少部分地由排气涡轮176经由轴180提供动力。然而,在其他示例中,诸如在发动机10设置有机械增压器的情况下,可任选地省略排气涡轮176,其中压缩机174可由来自马达或发动机的机械输入提供动力。可沿发动机的进气通道设置包括节气门板164的节气门162,以用于改变提供到发动机汽缸的进气的流速和/或压力。例如,如图1所示,节气门162可定位在压缩机174的下游,或者另选地可设置在压缩机174的上游。
除汽缸14以外,排气通道148还能够从发动机10的其他汽缸接收排气。排气传感器128被显示为耦接到排放控制装置178上游的排气通道148。例如,传感器128可选自用于提供排气空燃比指示的各种合适的传感器,诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)传感器、双态氧传感器或EGO(如图所示)传感器、HEGO(加热型EGO)传感器、NOx传感器、HC传感器或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。
发动机10的每个汽缸包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如,汽缸14被显示为包括位于汽缸14的上部区域的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中,包括汽缸14的发动机10的每个汽缸可包括位于汽缸的上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。
为了控制充气变化,使用沿其纵向轴线在气门关闭位置和气门打开位置之间可移动的提升阀(例如,进气门150和排气门156)。在内燃发动机的操作期间,提升阀执行振荡冲程运动,以便打开或关闭入口开口和出口开口(例如,进气门150打开或关闭汽缸14的相应的进气道,并且排气门156打开或关闭汽缸14的相应的排气道)。
每个提升阀的致动机构在本文中可被称为配气机构。配气机构可打开和/或关闭发动机10的汽缸的入口开口和出口开口。可期望具有较高流动横截面的快速开口,以便减小流入气体和流出气体的阻流损失(choke loss),并且向汽缸提供增加的进气填充和/或增加的燃耗气体的排出。
可通过控制器12经由致动器152控制进气门150。类似地,可通过控制器12经由致动器154控制排气门156。在一些条件期间,控制器12可改变提供给致动器152和致动器154的信号,以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。可通过相应的气门位置传感器(未示出)确定进气门150和排气门156的位置。气门致动器可以是电动气门致动型或凸轮致动型或它们的组合。可同时控制进气门正时和排气门正时,或者可使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的任何可能性。每个凸轮致动***可包括一个或多个凸轮,并且可利用通过控制器12操作的凸轮廓线变换(CPS)***、可变凸轮正时(VCT)***、可变气门正时(VVT)***和/或可变气门升程(VVL)***中的一个或多个以改变气门操作。例如,汽缸14可另选地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮致动控制的排气门。在其他示例中,可通过共用的气门致动器或致动***或者可变气门正时致动器或致动***来控制进气门和排气门。
为了致动提升阀,首先设置气门弹簧,以便在气门关闭位置的方向上对气门预加载,并且其次设置气门致动装置(例如,致动器152或致动器154),以便与所述气门弹簧的预加载力相反地打开气门。
在图1所示的示例中,发动机10包括气门弹簧147和气门弹簧149,其中气门弹簧147耦接到进气提升阀150,并且气门弹簧149耦接到排气提升阀156。下面参考图2和图4至图7描述类似于气门弹簧147和气门弹簧149的气门弹簧的示例。
气门(例如,提升阀)的气门致动装置可包括具有凸轮的凸轮轴,至少一个凸轮从动件元件布置在凸轮轴和相关联的气门之间(例如,在凸轮轴的凸轮和相关联的气门之间)的力流中。
气门致动装置的中间元件(例如,放置或布置在凸轮和气门之间的力流中的配气机构部件)在本文中可被描述为凸轮从动件元件。
对于入口气门和出口气门(例如,进气提升阀和排气提升阀),在每种情况下,提供设定为通过曲轴例如经由牵引机构驱动装置旋转的一个凸轮轴,使得凸轮轴和与该凸轮轴一起的凸轮可以以曲轴的旋转速度的一半旋转。此处,区别主要在于在下面的凸轮轴和在顶部的凸轮轴,其中这些名称的参考点是汽缸体和汽缸盖之间的分型面。在一个示例中,进气提升阀中的每个可通过第一凸轮轴驱动,并且排气提升阀中的每个可通过第二凸轮轴驱动。
配气机构或每个配气机构的气门杆引导件在气门杆引导件和气门杆之间的接触表面上(例如,从气门致动装置的侧面)供应有用于润滑的油。
在一些示例中,本文所述的气门弹簧可以是螺旋弹簧。在一些示例中,气门弹簧可由圆导线形成,由此通过卷绕形成若干绕组。气门弹簧被配置为在气门关闭位置的方向上对气门预加载以保持气门关闭。进一步地,气门弹簧被配置为在充气变化期间将打开的气门转移或返回到气门关闭位置。
在汽缸侧(例如,在气门弹簧和对应的提升阀耦接到汽缸盖的条件期间气门弹簧面向汽缸的侧面)上,气门弹簧放置于汽缸盖上。在气门弹簧的配气机构侧(例如,气门弹簧面向配气机构的与汽缸侧相对的侧面)上,气门弹簧经由提升阀的气门杆内的凹槽耦接到提升阀,如下面的示例所述。
关于气门弹簧、提升阀和配气机构的常规***,气门弹簧保持器通常充当支撑件或反向轴承并且设置在气门杆上并附接到气门杆。气门弹簧保持器在配气机构侧上接收气门弹簧(例如螺旋弹簧)的最后的绕组,因此配气机构侧上的弹簧端部通常为该目的而成形和/或设定尺寸。
气门弹簧保持器通常为分离的部件,其在中心具有孔并且在配气机构的安装期间被推动到气门杆上并被附接。气门杆被***已安装的气门弹簧保持器的孔中。为了将气门弹簧保持器保持在杆上,在一些情况下可使用由多个块体形成的楔形件或锥形环作为中间元件。在安装期间,可使用至少一个中间元件形成气门杆和气门弹簧保持器之间的压入配合(force-fit)连接。为了接收至少一个中间元件,凹陷部或环形凹槽可设置在气门杆中。
然而,关于本公开,可减少部件的数量,并且/或者可简化提升阀和/或气门弹簧的安装。具体地,本文关于本公开所述的配气机构在配气机构侧上没有作为支撑件的常规的气门弹簧保持器。连同气门弹簧保持器,同样省略了关于上述常规***的中间元件。
相对于上述常规***省略配气机构侧上的气门弹簧保持器和用于固定的中间元件还减少了配气机构中的移动部分的质量和重量。特别地,刚性较小的弹簧可用于减小凸轮和相关联的凸轮从动件元件之间的升程。进一步地,可减小由配气机构的部件产生的摩擦,并且可简化安装。例如,在配气机构侧上,气门弹簧位于(例如,耦接到)气门杆。为了将气门弹簧耦接到气门杆,提供围绕气门杆延伸的凹槽,配气机构侧上的螺旋弹簧的最后的绕组接合在凹槽中。使用凹槽和最后的绕组的接合,在气门杆和螺旋弹簧之间形成形状配合连接。
在配气机构的安装期间,气门弹簧被压入到气门杆上,并且在气门弹簧保持器的方向上沿气门的纵向轴线推动气门弹簧,直到螺旋弹簧的最后的绕组至少部分地接合或锁扣到设置在气门杆中的凹槽中为止。为此,在安装时,最初在力的影响下,最后的绕组从第一绕组直径或未加载的弹簧的间距开始向较大的第二间距伸展,以便确保维持凹槽和接合的弹簧绕组之间的形状配合。例如,在气门弹簧安装在气门杆上之后,气门弹簧可仅在更新的力作用下与气门杆分离。在最后的绕组接合或锁扣在凹槽中时,间距减小至较小的第三间距,其中第三间距小于第二间距。进一步地,第三间距大于第一间距。除了由于接合而引起的形状配合之外,气门弹簧和气门杆由于弹簧伸展力而压入配合在一起。
发动机10的每个配气机构可按上文所述的那样配置(例如,其中每个气门弹簧具有耦接到对应的气门杆的对应的凹槽的端部)。下面参考图2至图7描述另外的示例。
汽缸14能够具有压缩比,该压缩比为活塞138处于下止点时的容积与活塞138处于上止点时的容积的比。在一个示例中,压缩比在9:1至10:1的范围内。然而,在使用不同的燃料的一些示例中,压缩比可增加。例如,当使用较高辛烷值燃料或具有较高汽化潜热的燃料时可发生这种情况。在使用直接喷射的情况下,由于直接喷射对发动机爆震的影响,压缩比也可增加。
在一些示例中,发动机10的每个汽缸可包括用于启动燃烧的火花塞192。在选择的操作模式下,点火***190能够响应于来自控制器12的点火提前信号SA经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。然而,在一些实施例中,诸如在发动机10可通过自动点火或通过燃料喷射启动燃烧的情况下,可省略火花塞192,如一些柴油发动机中的情况一样。
在一些示例中,发动机10的每个汽缸可配置有用于向该汽缸提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例,汽缸14被示出为包括两个燃料喷射器166和170。燃料喷射器166和170可被配置为传送从燃料***8接收的燃料。如参考图2和图3所阐述的,燃料***8可包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被显示为直接耦接到汽缸14,以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地直接向汽缸14中喷射燃料。以这种方式,燃料喷射器166提供所谓的燃料到燃烧汽缸14中的直接喷射(下文中被称为“DI”)。虽然图1示出喷射器166被定位到汽缸14的一侧,但是该喷射器166可另选地定位于活塞的顶部,诸如靠近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的较低挥发性,所以在使用醇基燃料操作发动机时,此位置可改善混合和燃烧。另选地,喷射器可定位于进气门顶部并且靠近进气门以改善混合。可经由高压燃料泵和燃料轨从燃料***8的燃料箱向燃料喷射器166传送燃料。进一步地,燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力换能器。
在提供所谓的燃料到汽缸14上游的进气道中的进气道喷射(下文中被称为“PFI”)的配置中,燃料喷射器170被显示为布置在进气通道146中而不是在汽缸14中。燃料喷射器170可与经由电子驱动器171从控制器12接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料***8接收的燃料。注意,可使用单个驱动器168或171以用于两个燃料喷射***,或者可使用多个驱动器,例如用于燃料喷射器166的驱动器168和用于燃料喷射器170的驱动器171,如图所示。
在另选的示例中,燃料喷射器166和燃料喷射器170中的每个可被配置为用于将燃料直接喷射到汽缸14中的直接燃料喷射器。在另一个示例中,燃料喷射器166和燃料喷射器170中的每个可被配置为用于在进气门150的上游喷射燃料的进气道燃料喷射器。在其他示例中,汽缸14可仅包括单个燃料喷射器,该单个燃料喷射器被配置为以不同的相对量从燃料***接收不同的燃料作为燃料混合物,并且被进一步配置为作为直接燃料喷射器将该燃料混合物直接喷射到汽缸中或者作为进气道燃料喷射器将该燃料混合物喷射到进气门的上游。由此,应当理解,本文所述的燃料***不应限于本文以示例方式描述的特定的燃料喷射器配置。
在汽缸的单个循环期间,可通过两种喷射器向汽缸传送燃料。例如,每个喷射器可传送在汽缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。进一步地,从每个喷射器传送的燃料的分配量和/或相对量可随诸如本文在下面所述的工况(诸如发动机负荷、爆震和排气温度)而改变。进气道喷射的燃料可在打开进气门事件、关闭进气门事件(例如,大致在进气冲程之前)期间以及在打开的和关闭的进气门操作二者期间被传送。类似地,例如,直接喷射的燃料可在进气冲程期间以及部分地在先前的排气冲程期间、在进气冲程期间和部分地在压缩冲程期间被传送。由此,即使对于单个燃烧事件,所喷射的燃料可以在不同正时从进气道喷射器和直接喷射器喷射。另外,对于单个燃烧事件,每个循环可执行所传送的燃料的多次喷射。可在压缩冲程、进气冲程或它们的任何适当的组合期间执行多次喷射。
燃料喷射器166和燃料喷射器170可具有不同的特性。这些不同的特性包括尺寸差异,例如,一个喷射器可具有比另一个喷射器更大的喷射孔。其他差异包括但不限于不同的喷雾角度、不同的操作温度、不同的定向目标(targeting)、不同的喷射正时、不同的喷雾特性、不同的方位等等。此外,取决于喷射器170和喷射器166之间喷射的燃料的分配比,可实现不同的效果。
燃料***8中的燃料箱可容纳不同燃料类型的燃料,诸如具有不同燃料品质和不同燃料组分的燃料。差异可包括不同的醇含量、不同的水含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料共混物和/或它们的组合等。具有不同的汽化热的燃料的一个示例可包括具有较低汽化热的作为第一燃料类型的汽油和具有较高汽化热的作为第二燃料类型的乙醇。在另一个示例中,发动机可使用汽油作为第一燃料类型,并且使用含醇的燃料共混物诸如E85(其为大约85%的乙醇和15%的汽油)或M85(其为大约85%的甲醇和15%的汽油)作为第二燃料类型。其他的可行物质包括水、甲醇、醇和水的混合物、水和甲醇的混合物、醇类的混合物等等。
在另一个示例中,两种燃料可以为具有不同的醇组分的醇共混物,其中第一燃料类型可以为具有较低醇浓度的汽油醇共混物,诸如E10(其为大约10%的乙醇),而第二燃料类型可以为具有较高醇浓度的汽油醇共混物,诸如E85(其为大约85%的乙醇)。另外,第一燃料和第二燃料在其他燃料品质方面有所不同,诸如在温度、粘度、辛烷值等方面的差异。此外,例如由于燃料箱再填充的日常变化,一个或两个燃料箱的燃料特性可频繁改变。
控制器12在图1中被显示为微型计算机,其包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(其在该特定示例中被示出为用于存储可执行指令的非暂时性只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。控制器12可从耦接到发动机10的传感器接收各种信号,除之前讨论的那些信号以外,还包括:来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量值;来自耦接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT);来自耦接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);以及来自传感器124的歧管绝对压力信号(MAP)。发动机转速信号RPM可通过控制器12从信号PIP生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12可基于发动机冷却剂温度推断发动机温度。控制器12从图1的各种传感器接收信号,并且采用图1的各种致动器来基于接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令调节发动机操作。
如上所述,图1仅示出多缸发动机的一个汽缸。由此,每个汽缸可类似地包括它自己的一组进气门/排气门、(一个或多个)燃料喷射器、火花塞等等。应当理解,发动机10可包括任何合适数量的汽缸,包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个汽缸。进一步地,这些汽缸中的每个能够包括由图1参考汽缸14所述和所描绘的各种部件中的一些或全部。
在一些示例中,如上所述,车辆5可以为具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中,车辆5为仅具有发动机的常规车辆或仅具有(一个或多个)电机的电动车辆。在所示示例中,车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以为马达或马达/发电机。当接合一个或多个离合器56时,发动机10的曲轴140和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中,第一离合器56被设置在曲轴140和电机52之间,并且第二离合器56被设置在电机52和变速器54之间。控制器12可向每个离合器56的致动器发送信号以接合或断开离合器,以便将曲轴140与电机52以及与其连接的部件连接或断开,并且/或者将电机52与变速器54以及与其连接的的部件连接或断开。变速器54可以为齿轮箱、行星齿轮***或其他类型的变速器。动力传动***可以以包括并联、串联或串并联混合动力车辆的各种方式进行配置。
电机52从牵引用电池58接收电力以向车轮55提供扭矩。电机52还可作为发电机操作以例如在制动操作期间提供电力从而给电池58充电。
现在转向图2至图7,图2示出内燃发动机诸如图1所示和上面所述的发动机10的气门弹簧200(其在本文可被称为偏置构件和/或螺旋弹簧)的透视图。在一些示例中,气门弹簧200可类似于图1示意地示出的和上面所述的气门弹簧147和/或气门弹簧149。
螺旋弹簧200可由圆导线制成并且包括若干绕组202,其中定位在配气机构侧407上的弹簧200的端部204处的最后的绕组206(其在本文可被称为端部线圈)(例如,图4所示的配气机构侧407上的螺旋弹簧200的最后的绕组206)相对于每个其他绕组202具有减小的直径(例如,较小的直径)。螺旋弹簧200包括中心轴线208,其在本文可被称为纵向轴线。绕组202环绕中心轴线208并且以中心轴线208为中心。
图3以局部透视图示出内燃发动机(例如,图1的发动机10)的配气机构的气门杆302。图3示出配气机构侧407(图4所示)上的气门300或杆302的端部304。气门杆302具有围绕气门杆302延伸的凹槽306,来自图2的螺旋弹簧200的最后的绕组206能够接合在该凹槽306中。凹槽306环绕气门杆302的中心轴线308,并且在本文可被称为环形凹槽。中心轴线308在本文可被称为气门杆302的纵向轴线。
气门杆302从凹槽306开始在气门300的纵向轴线308的方向上在配气机构侧407上的其端部304处渐缩。在图3所示的示例中,气门杆302在配气机构侧上的其端部304处成圆锥形地形成(例如,在平行于中心轴线308的平面上具有圆锥形或截头圆锥形横截面)。
图4示出在安装状态下与图3的气门杆302耦接的图2的螺旋弹簧200的局部透视图。
在安装状态下,配气机构侧407上的螺旋弹簧200的最后的绕组206在杆302的两侧上以夹或钳的方式接合在围绕气门杆302延伸的凹槽306(例如,由气门杆302形成的环形凹槽)中。具体地,如下面进一步描述的,气门杆302定位在最后的绕组206的腿部之间,其中腿部中的每个与环形凹槽306接合(例如,与环形凹槽306共面接触,其中不存在位于其间的其他部件)。
图5示出在配气机构侧407上的螺旋弹簧200的端部204上的纵向轴线308的方向上观察到的图2和图4的螺旋弹簧200。螺旋弹簧200的纵向轴线308垂直于图5的平面。换句话说,图5从配气机构侧407以沿纵向轴线308的视图示出螺旋弹簧200。
配气机构侧上的螺旋弹簧200的最后的绕组206形成U形,并且具有彼此间隔开的两个相对的腿部500和502(例如,第一腿部500和相对的第二腿部502),其接合在围绕图3至图4所示的气门杆302延伸的凹槽306中。两个相对的腿部500和502与最后的绕组206和绕组202一起形成为连续件。具体地,最后的绕组206是绕组202中的一个,其中绕组202中的每个由单个连续长度的材料(例如,金属)形成。如上所述,气门弹簧200可由圆导线制成。圆导线可以为被成形为形成绕组202和最后的绕组206的单个连续件,其中两个相对的腿部500和502各自为横跨中心轴线208与彼此相对定位的最后的绕组206的相对的区段。第一腿部500和第二腿部502中的每个可平行于彼此延伸,并且可通过最后的绕组206的弯曲区段510结合,其中弯曲区段510围绕中心轴线208弯曲(例如,在图5所示的视图的平面内弯曲,如箭头512所指示的)。弯曲区段510在中心轴线208的向内方向上(例如,在朝中心轴线208的方向上弯曲)从第二腿部502向第一腿部500弯曲。
两个相对的腿部500和502各自在腿部500和腿部502在凹槽中所接合的区域中弯曲。这里腿部500和腿部502在凹槽侧上凹入地形成,并且因此遵循杆302的壳体表面或凹槽轮廓。
两个腿部500和502可相对于彼此移动并且具体地能够伸展开,从而扩大它们的间距(例如,腿部500和腿部502之间的间距)。
在未加载状态下,最后的绕组206的两个相对的腿部500和502具有第一间距504。在安装期间,当在纵向轴线308的方向上推动弹簧200时,两个腿部500和502从第一间距504开始向较大的第二间距508伸展开,其中第二间距508>第一间距504(例如,第二间距508大于第一间距504)。当腿部500和腿部502接合在凹槽306中时,间距再次减小,在当前情况下减小至较小的第三间距506,其中第三间距506>第一间距504(例如,第三间距506大于第一间距504)。
图6示出了图3至图4所示的气门杆302的局部剖视图。图6所示的视图是在平行于纵向轴线308的平面(例如,由纵向轴线308和从纵向轴线308径向延伸的轴线限定的平面)中的剖视图。
配气机构侧407上的杆302的端部304从围绕气门杆302延伸并且设置在气门杆302上的凹槽306开始在纵向轴线308的方向上渐缩。凹槽306在凹槽基部602(其在本文可被称为最内点、最低点和/或最内表面)处具有曲率半径600。换句话说,出于说明的目的,凹槽306的曲率被成形为虚线所示的圆601的圆周的一部分(例如,圆弧)。
凹槽306包括最低点602。最低点602是定位成最靠近气门杆302的纵向轴线308的凹槽306的一部分,如纵向轴线308的径向方向上的长度620所指示的。长度620在纵向轴线308和轴线604之间延伸,其中轴线604定位成与最低点602相切并且平行于纵向轴线308。在该配置中,凹槽306相对于气门杆302的外表面(例如,外部表面)(例如,外部表面610)形成气门杆302的凹入部或凹陷部。环形凹槽306定位在气门杆302的端部304处,并且沿气门杆302的外部表面610的周边延伸。
图7示出了在安装状态下的图2和图4所示的螺旋弹簧200连同图3和图4所示的气门杆302的一部分的局部剖视图。图7所示的视图是穿过纵向轴线208和纵向轴线308(例如,类似于图6所示的视图的平面)的剖视图。
在图7所示的剖视图中,配气机构侧407上的螺旋弹簧200的最后的绕组206(例如,包括腿部500和腿部502的绕组)在凹槽侧上具有曲率半径701,曲率半径701大于凹槽306在凹槽基部602处的曲率半径600。上面参考图6所述的圆601另外地通过图7示出,以便进一步相对于最后的绕组206的曲率(例如,最后的绕组206的直径或半径)示出凹槽306的曲率(例如,曲率半径)。
因此,在气门弹簧200的安装状态下,凹槽306和最后的绕组206之间的形状配合连接在凹槽基部602处具有缝隙(play)。空气间隙在凹槽306的最低点602处形成。两个腿部500和502各自与杆302在多个点(例如,位置)处发生接触(例如,共面接触)。例如,第一腿部500在点700和点702(例如,第一点700和第二点702)处接触气门杆302,并且第二腿部502在点704和点706(例如,第三点704和第四点706)处接触气门杆302。在一些示例中,腿部和气门杆302之间的接触可以是局部的(例如,仅在点700、点702、点704和点706处)。具体地,第一点700、第二点702、第三点704和第四点706可各自定位为比环形凹槽306的最内表面602离气门杆302的中心轴线308更远,并且腿部500和腿部502可仅在第一点700、第二点702、第三点704和第四点706处耦接到环形凹槽306。在其他示例中,气门杆302可沿气门杆302的一个或多个长度(例如,围绕气门杆302的纵向轴线308沿气门杆302的周边延伸的气门杆302的环形表面)接触腿部。腿部500和腿部502与杆302接触的点与沿杆302的其他部分间隔开,从而降低了弹簧200劣化的可能性。进一步地,因为最后的绕组206的曲率半径701大于凹槽306的曲率半径600,所以腿部500和腿部502可不与凹槽306的最低点602发生接触(例如,共面接触)。
配气机构侧407上的杆302的端部304可在纵向轴线308的方向上渐缩,使得杆302在配气机构侧407(其中配气机构侧407通过图4示出)处的直径小于杆302在汽缸侧409(其中汽缸侧409通过图4示出)处的直径。例如,气门杆302可从凹槽306开始在气门300的纵向轴线308的方向上在配气机构侧407上的其端部304处渐缩。气门杆302可在配气机构侧407上的其端部304处成锥形地形成。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括在配气机构侧上的气门杆的端部处渐缩的该气门杆。
渐缩的气门杆端部便于配气机构的安装,当在气门弹簧保持器的方向上推动气门弹簧直到螺旋弹簧的最后的绕组接合在设置的凹槽中时,既便于将气门弹簧压入到气门杆上,又便于将最后的绕组在配气机构侧上伸展。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括还从凹槽开始在配气机构侧上的气门杆的端部处渐缩的所述气门杆。例如,渐缩的杆端部可直接邻接凹槽。换句话说,当沿气门的纵向轴线推动最后的绕组直到其接合在凹槽中时,配气机构侧上的该最后的绕组可越来越多地伸展。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括在配气机构侧的气门杆的端部处成圆锥形地形成的所述气门杆。然后,当沿气门的纵向轴线推动最后的绕组时,配气机构侧上的该最后的绕组连续地伸展(例如,无级地增大)。
由于杆优选地具有基本的圆柱形状,所以在一些情况下以一个工作步骤例如通过车削能够容易地形成在配气机构侧上的端部的圆锥形状和围绕气门杆延伸的凹槽。特别地,市场上已有的气门能够通过进一步的机械加工在配气机构侧上配备有渐缩的杆端部,并且因此而适用于根据本公开的内燃发动机。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括由圆导线制成的螺旋弹簧。圆导线可以是圆形圆导线,但也可以是椭圆导线。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括配气机构侧上(至少在凹槽侧)上的螺旋弹簧的绕组,使得螺旋弹簧在横截面上具有曲率半径701(图7所示),曲率半径701大于凹槽在凹槽基部处的曲率半径600(图6所示)。
在气门弹簧的安装状态下,凹槽和最后的绕组之间的形状配合连接至少在凹槽基部处具有缝隙(例如,在最低点处形成小空气间隙)。通常最后的绕组然后在杆的两侧上沿杆彼此间隔的两个地点处与杆接触。这为防止扭曲提供了保障,例如防止弹簧或弹簧端部横向于杆的扭结。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括螺旋弹簧在配气机构侧上形成有U形的最后的绕组。例如,螺旋弹簧的最后的绕组可具有U形基本构型。这里最后的绕组可具有任何可能的夹子状或钳状形状,只要绕组具有两个相对的腿部或臂部,两个相对的腿部或臂部彼此间隔开并且可相对于彼此移动,并且特别地能够通过扩大它们的间距来伸展开并且在气门弹簧的安装状态下接合在围绕气门杆延伸的凹槽中。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括螺旋弹簧的U形的最后的绕组,该最后的绕组具有接合在围绕气门杆延伸的凹槽中的间隔开的两个相对的腿部。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括在未安装和未加载状态下具有间距504的螺旋弹簧的最后的绕组的两个相对的腿部。间距504限定了分开的、未加载的螺旋弹簧的腿部在凹槽中的未来接合的区域中的间距(例如,未加载的腿部的间距)。
当安装螺旋弹簧并且将腿部接合在凹槽中时,最后的绕组的两个相对的腿部可再次具有间距504或较大的间距506,其中间距506>间距504。如果当安装螺旋弹簧时腿部的间距506大于未加载的弹簧或腿部的间距504,则除了通过接合的形状配合之外,还由于弹簧伸展力而实现压入配合。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括安装的螺旋弹簧的最后的绕组的两个相对的腿部,所述两个相对的腿部被配置为使得当将腿部接合在凹槽中时,腿部具有间距506,其中间距506>间距504,使得在气门杆和最后的绕组之间形成压入配合连接。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括最后的绕组的两个相对的腿部,所述两个相对的腿部被配置为使得在螺旋弹簧安装期间,在一部分时间内腿部具有间距508,其中间距508>间距504。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括最后的绕组的两个相对的腿部,所述两个相对的腿部在螺旋弹簧安装期间在一部分时间内具有间距508,其中间距508>间距506。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括至少在凹槽的区域中弯曲的最后的绕组的两个相对的腿部,其中腿部在凹槽侧上凹入地形成。两个腿部在一定程度上遵循杆轮廓(例如,杆的壳体表面)。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括以夹子的方式形成的两个相对的腿部,其中腿部各自具有至少一个凹陷部。腿部然后在凹陷部的区域中接合在凹槽中。腿部或臂部还可形成为波状。
根据本公开的内燃发动机的一些实施例可包括针对每个气门设置的至少一个凸轮从动件元件,其中每个凸轮从动件元件布置在凸轮轴和相关联的气门之间的力流中。
至少一个凸轮从动件元件可以是挺杆、摇臂或摆臂。臂的使用确保使足够的安装空间可用于将配气机构布置在汽缸盖中。
本公开另外地包括一种用于安装内燃发动机的配气机构的气门弹簧的方法,其中气门杆在配气机构侧上的气门杆的端部处成圆锥形地形成,并且螺旋弹簧的U形的最后的绕组具有彼此间隔的两个相对的腿部,彼此间隔的两个相对的腿部通过一种方法来实现,该方法区别在于:出于安装目的,螺旋弹簧被压入到气门杆上,并且在气门保持器的方向上沿气门的纵向轴线推动螺旋弹簧的最后的绕组,直到两个腿部接合在设置在气门杆上的凹槽中,其中在推动期间最后的绕组的两个相对的腿部最初从间距A开始伸展到大于间距A的较大的间距B,当腿部接合在凹槽中时,间距B再次减小至较小的间距。
关于根据本公开的内燃发动机已陈述的内容也适用于根据本公开所述的方法,由于这个原因,此时总体参考上面关于内燃发动机的陈述。不同的内燃发动机可部分地使用不同的方法变型。
方法变型包括这样的实施例,在该实施例中,在推动期间最后的绕组的两个相对的腿部最初从间距504伸展到大于间距504的较大的间距508,当腿部接合在凹槽中时,间距508再次减小至较小的间距506,其中:间距504<间距506<间距508。
如果腿部的间距506在安装螺旋弹簧时大于未加载的弹簧或腿部的间距504,则除由于接合引起的形状配合之外,还由于弹簧伸展力而实现压入配合。
在一些示例中,提升阀300和气门弹簧200在本文中可一起被称为气门组件或汽缸气门组件。
图2至图7示出具有各种部件的相对定位的示例配置。至少在一个示例中,如果所示的元件彼此直接接触或直接耦接,那么此类元件可被分别称为直接接触或直接耦接。类似地,至少在一个示例中,被示为彼此邻接或相邻的元件可分别为彼此邻接或相邻的。作为示例,置放成彼此共面接触的部件可被称为共面接触。作为另一个示例,在至少一个示例中,彼此隔开定位而其间只有空间并没有其他部件的元件可被如此称呼。作为又一个示例,被示为在彼此的上方/下方、在彼此的相对侧或在彼此的左边/右边的元件可相对于彼此如此称呼。另外,如图所示,在至少一个示例中,最高的元件或元件的最高点可被称为部件的“顶部”,并且最低的元件或元件的最低点可被称为部件的“底部”。如本文所使用的,顶部/底部、上部/下部、上方/下方可相对于附图的垂直轴线并用于描述附图的元件相对于彼此的定位。因此,在一个示例中,被示为在其他元件上方的元件垂直定位在其他元件上方。作为又一个示例,在附图中描绘的元件的形状可被看作具有那些形状(例如,诸如为圆形、直线的、平面的、弯曲的、倒圆形、斜切的、成角度的等)。另外,在至少一个示例中,被示为彼此相交的元件可被称为相交元件或彼此相交。再者,在一个示例中,被示为在另一元件内或被示为在另一元件外的元件可被如此称呼。
以这种方式,气门弹簧可耦接到气门杆而无需附加的紧固件。具体地,气门弹簧的腿部与气门杆的凹槽接合,以便在配气机构侧上将气门弹簧锁定到气门杆而无需保持器(例如,气门弹簧保持器)。进一步地,经由与凹槽接合的腿部将气门弹簧锁定到气门杆而无需将气门弹簧熔合(例如,焊接、胶合等等)到气门杆。因此,可减小气门组件的重量、成本和/或组装时间。气门组件的减小的重量可由于气门组件的减小的惯性而导致增大的发动机性能,从而使提升阀能够由发动机用减小量的力驱动并且能够使发动机负荷减小。
将气门弹簧的腿部与气门杆的环形凹槽耦接的技术效果是将气门弹簧锁定到提升阀而无需附加的紧固件或熔合。
在一个实施例中,用于发动机汽缸的气门组件包括:提升阀,其包括具有环形凹槽的气门杆,环形凹槽环绕气门杆的中心轴线;偏置构件,其包括适于与环形凹槽接合以将偏置构件锁定到提升阀的多个腿部;并且其中仅通过多个腿部将偏置构件锁定到提升阀。在气门组件的第一示例中,气门组件还包括其中环形凹槽被定位在气门杆的端部处,其中环形凹槽沿气门杆的外部表面的周边延伸,并且其中多个腿部包括第一腿部和相对的第二腿部,其中气门杆的环形凹槽适于与第一腿部和第二腿部之间的多个腿部耦接。气门组件的第二示例任选地包括第一示例,并且还包括其中第一腿部适于仅在第一点和第二点二者处与环形凹槽耦接,并且其中第二腿部适于仅在第三点和第四点二者处与环形凹槽耦接,其中第一点、第二点、第三点和第四点各自定位成比环形凹槽的最内表面离气门杆的中心轴线更远。气门组件的第三示例任选地包括第一示例和第二示例中的一者或二者,并且还包括其中偏置构件是螺旋弹簧,并且多个腿部仅包括第一腿部和第二腿部,其中第一腿部和第二腿部由螺旋弹簧的端部线圈形成。
在另一个表示中,混合动力电动车辆包括:发动机;电机,其耦接到车辆的变速器并适于选择性地向车辆提供驱动扭矩;以及用于发动机的汽缸的气门组件,气门组件包括:提升阀,其包括具有环形凹槽的气门杆,环形凹槽环绕气门杆的中心轴线;以及偏置构件,其包括适于与环形凹槽接合以将偏置构件锁定到提升阀的多个腿部。
注意,本文包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆***配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可以由包括控制器的控制***结合各种传感器、致动器以及其他发动机硬件来实行。本文所描述的特定程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个,诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此,所示的各种动作、操作和/或功能可以以所示的顺序执行、并行执行或在某些情况下被省略。同样地,处理的顺序不是实现本文所述的示例实施例的特征和优点所必需的,而是为易于说明和描述而提供。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。另外,所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示要编程到发动机控制***中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中所描述的动作通过在包括各种发动机硬件部件的***中结合电子控制器执行指令来实行。
应当理解,因为可以有许多变化,所以本文公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被认为具有限制意义。例如,上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种***和配置,以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
所附权利要求特别指出被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元件或“第一”元件或其等价物。此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类元件的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可以通过本申请权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。此类权利要求,无论是宽于、窄于、等于或不同于原始权利要求的范围,也都被视为包括在本公开的主题内。
Claims (20)
1.一种内燃发动机,其包括:
包含至少一个汽缸的至少一个汽缸盖,其中每个汽缸具有用于经由排气排放***排放排气的至少一个出口开口和用于经由进气***供应新鲜空气的至少一个入口开口,其中对于每个出口开口和入口开口,设置配气机构的提升阀和用于致动所述提升阀的包括凸轮轴的气门致动装置,以及
其中每个提升阀在汽缸侧端部上具有气门杆,其面向布置有对应于所述至少一个出口开口或至少一个入口开口的气门保持器的所述至少一个汽缸,并且其中每个提升阀在面向所述气门致动装置的配气机构侧上具有端部,其中每个提升阀被安装为以便能够在对应的套筒状气门杆引导件中平移地移动,使得当致动时和当所述凸轮轴旋转时,每个提升阀在其纵向轴线的方向上在气门关闭位置和气门打开位置之间执行振荡冲程运动,以便打开和阻塞对应的所述出口开口或入口开口,其中每个提升阀包括作为气门弹簧的螺旋弹簧,所述螺旋弹簧在所述气门关闭位置的方向上对所述提升阀进行预紧;以及
其中每个螺旋弹簧包括若干绕组并且安置于所述至少一个汽缸盖上的汽缸侧上和所述气门杆上的所述配气机构侧上,其中凹槽被设置为围绕所述气门杆延伸,其中所述配气机构侧上的所述螺旋弹簧的最后的绕组接合所述凹槽,使得在所述气门杆和所述最后的绕组之间形成形状配合连接。
2.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述气门杆在所述配气机构侧上的所述气门杆的端部处渐缩。
3.根据权利要求2所述的内燃发动机,其中所述气门杆从所述凹槽开始在所述配气机构侧上的所述气门杆的端部处渐缩。
4.根据权利要求2所述的内燃发动机,其中所述气门杆在所述配气机构侧上的所述气门杆的端部处成圆锥形地形成。
5.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述螺旋弹簧由圆导线制成。
6.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中在所述配气机构侧上至少在凹槽侧上的所述螺旋弹簧的所述最后的绕组在横截面中具有曲率半径,所述曲率半径大于所述凹槽在凹槽基部处的曲率半径。
7.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述配气机构侧上的所述螺旋弹簧的所述最后的绕组形成U形。
8.根据权利要求7所述的内燃发动机,其中所述螺旋弹簧的U形的最后的绕组具有彼此间隔开的两个相对的腿部,所述两个相对的腿部接合在围绕所述气门杆延伸的所述凹槽中。
9.根据权利要求8所述的内燃发动机,其中在未加载和未安装状态下的所述螺旋弹簧的所述最后的绕组的所述两个相对的腿部具有第一间距。
10.根据权利要求9所述的内燃发动机,其中当所述腿部接合在所述凹槽中时,处于安装状态下的所述螺旋弹簧的所述最后的绕组的所述两个相对的腿部具有第二间距,其中:所述第二间距大于所述第一间距,使得在所述气门杆和所述最后的绕组之间形成压入配合连接。
11.根据权利要求9所述的内燃发动机,其中在所述螺旋弹簧的安装期间,所述最后的绕组的所述两个相对的腿部在所述安装的一部分时间内具有第三间距,其中:所述第三间距大于所述第一间距。
12.根据权利要求8所述的内燃发动机,其中所述最后的绕组的所述两个相对的腿部至少在所述凹槽的区域中弯曲,其中凹槽侧上的所述腿部被凹入地形成。
13.根据权利要求8所述的内燃发动机,其中所述两个相对的腿部以夹子的方式形成,其中所述腿部各自具有至少一个凹陷部。
14.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中针对每个气门设置至少一个凸轮从动件元件,其中每个凸轮从动件元件被布置在所述凸轮轴和相关联的所述气门之间的力流中。
15.一种用于安装内燃发动机的气门弹簧的方法,所述方法包括:
在配气机构侧上的气门杆的端部处成圆锥形地形成所述气门杆,并且使具有彼此间隔开的两个相对的腿部的所述气门弹簧的U形的最后的绕组成形;
通过将所述气门弹簧压入到所述气门杆上来安装所述气门弹簧,其中在气门保持器的方向上沿所述气门杆的纵向轴线推动所述气门弹簧的所述最后的绕组,直到所述两个腿部接合在设置在所述气门杆上的凹槽中,其中当将所述气门弹簧压入到所述气门杆上时,所述最后的绕组的所述两个相对的腿部最初从第一间距开始向较大的第二间距伸展,其中当所述腿部接合在所述凹槽中时,所述第二间距减小至较小的第三间距。
16.根据权利要求15所述的方法,其中在推动所述最后的绕组期间,所述最后的绕组的所述两个相对的腿部最初从所述第一间距开始向所述较大的第二间距伸展,当所述腿部接合在所述凹槽中时,所述第二间距再次减小至所述较小的第三间距,其中所述第一间距小于所述第三间距,并且所述第三间距小于所述第二间距。
17.一种用于发动机汽缸的气门组件,其包括:
提升阀,所述提升阀包括具有环形凹槽的气门杆,所述环形凹槽环绕所述气门杆的中心轴线;
偏置构件,所述偏置构件包括适于与所述环形凹槽接合以将所述偏置构件锁定到所述提升阀的多个腿部;以及
其中仅通过所述多个腿部将所述偏置构件锁定到所述提升阀。
18.根据权利要求17所述的气门组件,其中所述环形凹槽被定位在所述气门杆的端部处,其中所述环形凹槽沿所述气门杆的外部表面的周边延伸,并且其中所述多个腿部包括第一腿部和相对的第二腿部,其中所述气门杆的所述环形凹槽适于与所述第一腿部和所述第二腿部之间的所述多个腿部耦接。
19.根据权利要求18所述的气门组件,其中所述第一腿部适于仅在第一点和第二点处与所述环形凹槽耦接,并且其中所述第二腿部适于仅在第三点和第四点两者处与所述环形凹槽耦接,其中所述第一点、所述第二点、所述第三点和所述第四点各自定位成比所述环形凹槽的最内表面离所述气门杆的所述中心轴线更远。
20.根据权利要求18所述的气门组件,其中所述偏置构件是螺旋弹簧,并且所述多个腿部仅包括所述第一腿部和所述第二腿部,其中所述第一腿部和所述第二腿部由所述螺旋弹簧的端部线圈形成。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017206151.0A DE102017206151B3 (de) | 2017-04-11 | 2017-04-11 | Brennkraftmaschine umfassend Ventiltriebe mit Ventilfedern und Verfahren zum Montieren einer derartigen Ventilfeder |
DE102017206151.0 | 2017-04-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108691598A true CN108691598A (zh) | 2018-10-23 |
CN108691598B CN108691598B (zh) | 2022-01-14 |
Family
ID=63588037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810304644.8A Active CN108691598B (zh) | 2017-04-11 | 2018-04-08 | 具有气门弹簧的内燃发动机和安装此类气门弹簧的方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10557387B2 (zh) |
CN (1) | CN108691598B (zh) |
DE (1) | DE102017206151B3 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112412564B (zh) * | 2020-11-18 | 2022-07-12 | 隆鑫通用动力股份有限公司 | 一种发动机及其气门装置 |
Citations (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1789209A (en) * | 1930-04-24 | 1931-01-13 | Dorsey F Asbury | Valve-spring connection |
GB368516A (en) * | 1930-04-24 | 1932-03-10 | Dorsey Frost Asbury | Improvements in connection with valve-closing springs, particularly for poppet valves |
DE2439674A1 (de) * | 1973-08-18 | 1975-03-06 | British Leyland Uk Ltd | Zusammengesetztes ventil |
JPH02102306A (ja) * | 1988-10-08 | 1990-04-13 | Showa Denko Kk | スプリングリテーナ |
US5044330A (en) * | 1990-07-06 | 1991-09-03 | Havens Elwood L | Valve spring spacer |
US5246215A (en) * | 1989-06-16 | 1993-09-21 | Nhk Spring Co., Ltd. | Spring seat member with notch for ground spring end |
WO2000006872A1 (en) * | 1998-07-28 | 2000-02-10 | Teledyne Technologies Incorporated | Guide for a movable member |
JP2001164909A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-19 | Daihatsu Motor Co Ltd | バルブスプリングの結合構造 |
US6401677B1 (en) * | 2000-02-17 | 2002-06-11 | Delphi Technologies, Inc. | Cam rocker variable valve train device |
JP2002285810A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Toyota Motor Corp | バルブスプリングリテーナの組付方法 |
CN1386159A (zh) * | 2000-07-28 | 2002-12-18 | 罗伯特·博施有限公司 | 内燃机换气阀和气门调节器的两个同轴串联配置的杆端部之间的连接 |
JP2004068634A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-03-04 | Fuji Oozx Inc | 内燃機関用動弁装置及びそのエンジンバルブへの組付け方法 |
EP1441111A1 (en) * | 2003-01-24 | 2004-07-28 | Eaton Corporation | Light weight engine poppet valve |
JP2007120345A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Hino Motors Ltd | バルブ構造 |
CN101012762A (zh) * | 2007-01-24 | 2007-08-08 | 唐永红 | 发动机可变气门配气机构 |
JP2007205208A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
CN101160457A (zh) * | 2005-04-14 | 2008-04-09 | 曼狄赛尔公司 | 具有改进的燃料效率的大型两冲程柴油机 |
WO2008116704A1 (de) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Schaeffler Kg | Ventiltrieb einer brennkraftmaschine mit einem deaktivierbaren tellerhubventil |
CN101351623A (zh) * | 2005-12-27 | 2009-01-21 | Ntn株式会社 | 臂式气门传动装置的摇臂、摇臂轴、阀盖、调节螺杆、枢轴轴承构件及阀 |
CN104295331A (zh) * | 2014-08-14 | 2015-01-21 | 重庆隆鑫发动机有限公司 | 摩托车发动机配气机构及其摩托车发动机 |
CN104929711A (zh) * | 2014-03-21 | 2015-09-23 | 福特环球技术公司 | 带有可变气门驱动的施加点火内燃发动机 |
DE102014118492A1 (de) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Tenneco Gmbh | Abgasklappenantrieb |
US20160201526A1 (en) * | 2013-08-09 | 2016-07-14 | Matthew B. Diggs | Helical torsion valve spring assembly |
CN205477803U (zh) * | 2016-01-25 | 2016-08-17 | 陈焕道 | 一种尾气清洁用气门 |
CN205591979U (zh) * | 2016-05-12 | 2016-09-21 | 宁波工程学院 | 一种具有半月形头部的电动进气门机构 |
CN106545376A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-29 | 江苏理工学院 | 基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US992089A (en) | 1909-12-27 | 1911-05-09 | Wesley A Phillips | Valve mechanism. |
US3556062A (en) | 1968-11-14 | 1971-01-19 | Tecumseh Products Co | Valve spring mechanism for internal combustion engines |
US4507917A (en) | 1980-09-17 | 1985-04-02 | Tecumseh Products Company | Economical engine construction having integrally cast muffler |
US4380216A (en) | 1980-09-17 | 1983-04-19 | Tecumseh Products Company | Economical engine construction |
DE3142670C2 (de) | 1981-10-28 | 1983-09-29 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Gaswechselventil für eine Brennkraftmaschine |
DE3826978A1 (de) | 1988-08-09 | 1990-02-15 | Meyer Hans Wilhelm | Elektromagnetisch betaetigbare stellvorrichtung |
US5343835A (en) | 1992-12-07 | 1994-09-06 | Charter Manufacturing Company, Inc. | Valve spring retainer |
US5381765A (en) | 1992-12-07 | 1995-01-17 | Charter Manufacturing Company, Inc. | Valve spring retainer |
US5245957A (en) | 1993-02-04 | 1993-09-21 | Bornstein Motor Company, Inc. | Spring assist system for internal combustion engine valves |
US6532925B1 (en) | 2002-03-11 | 2003-03-18 | Tecumseh Products Company | Stamped valve spring and retainer |
EP1741881B1 (de) | 2005-06-30 | 2009-04-01 | Muhr und Bender KG | Ventilfederteller mit radialer Stützkraftverstärkung |
DE202006019979U1 (de) | 2006-03-02 | 2007-08-02 | Muhr Und Bender Kg | Ventilfederteller mit Ventilfeder |
US7322321B2 (en) | 2006-04-24 | 2008-01-29 | Barnett Joel Robinson | Engine valve assembly having holding tank with return valve and discharge valve in the valve assembly |
DE102007013946A1 (de) * | 2007-03-23 | 2008-09-25 | Schaeffler Kg | Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine |
US9328845B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-05-03 | Packard International, Inc. | Valve stem lock and methods of using same |
-
2017
- 2017-04-11 DE DE102017206151.0A patent/DE102017206151B3/de active Active
-
2018
- 2018-03-23 US US15/934,506 patent/US10557387B2/en active Active
- 2018-04-08 CN CN201810304644.8A patent/CN108691598B/zh active Active
Patent Citations (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1789209A (en) * | 1930-04-24 | 1931-01-13 | Dorsey F Asbury | Valve-spring connection |
GB368516A (en) * | 1930-04-24 | 1932-03-10 | Dorsey Frost Asbury | Improvements in connection with valve-closing springs, particularly for poppet valves |
DE2439674A1 (de) * | 1973-08-18 | 1975-03-06 | British Leyland Uk Ltd | Zusammengesetztes ventil |
JPH02102306A (ja) * | 1988-10-08 | 1990-04-13 | Showa Denko Kk | スプリングリテーナ |
US5246215A (en) * | 1989-06-16 | 1993-09-21 | Nhk Spring Co., Ltd. | Spring seat member with notch for ground spring end |
US5044330A (en) * | 1990-07-06 | 1991-09-03 | Havens Elwood L | Valve spring spacer |
WO2000006872A1 (en) * | 1998-07-28 | 2000-02-10 | Teledyne Technologies Incorporated | Guide for a movable member |
JP2001164909A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-19 | Daihatsu Motor Co Ltd | バルブスプリングの結合構造 |
US6401677B1 (en) * | 2000-02-17 | 2002-06-11 | Delphi Technologies, Inc. | Cam rocker variable valve train device |
CN1386159A (zh) * | 2000-07-28 | 2002-12-18 | 罗伯特·博施有限公司 | 内燃机换气阀和气门调节器的两个同轴串联配置的杆端部之间的连接 |
JP2002285810A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Toyota Motor Corp | バルブスプリングリテーナの組付方法 |
JP2004068634A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-03-04 | Fuji Oozx Inc | 内燃機関用動弁装置及びそのエンジンバルブへの組付け方法 |
EP1441111A1 (en) * | 2003-01-24 | 2004-07-28 | Eaton Corporation | Light weight engine poppet valve |
CN101160457A (zh) * | 2005-04-14 | 2008-04-09 | 曼狄赛尔公司 | 具有改进的燃料效率的大型两冲程柴油机 |
JP2007120345A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Hino Motors Ltd | バルブ構造 |
CN101351623A (zh) * | 2005-12-27 | 2009-01-21 | Ntn株式会社 | 臂式气门传动装置的摇臂、摇臂轴、阀盖、调节螺杆、枢轴轴承构件及阀 |
JP2007205208A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
CN101012762A (zh) * | 2007-01-24 | 2007-08-08 | 唐永红 | 发动机可变气门配气机构 |
WO2008116704A1 (de) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Schaeffler Kg | Ventiltrieb einer brennkraftmaschine mit einem deaktivierbaren tellerhubventil |
US20160201526A1 (en) * | 2013-08-09 | 2016-07-14 | Matthew B. Diggs | Helical torsion valve spring assembly |
CN104929711A (zh) * | 2014-03-21 | 2015-09-23 | 福特环球技术公司 | 带有可变气门驱动的施加点火内燃发动机 |
CN104295331A (zh) * | 2014-08-14 | 2015-01-21 | 重庆隆鑫发动机有限公司 | 摩托车发动机配气机构及其摩托车发动机 |
DE102014118492A1 (de) * | 2014-12-12 | 2016-06-16 | Tenneco Gmbh | Abgasklappenantrieb |
CN205477803U (zh) * | 2016-01-25 | 2016-08-17 | 陈焕道 | 一种尾气清洁用气门 |
CN205591979U (zh) * | 2016-05-12 | 2016-09-21 | 宁波工程学院 | 一种具有半月形头部的电动进气门机构 |
CN106545376A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-29 | 江苏理工学院 | 基于压电单元件驱动内燃机气门的无凸轮轴配气机构 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
张周等: "柴油发动机配气机构常见故障原因分析", 《汽车运用》 * |
魏海斌: "柴油机配气机构常见故障原因分析", 《农机使用与维修》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102017206151B3 (de) | 2018-10-11 |
US20180291774A1 (en) | 2018-10-11 |
US10557387B2 (en) | 2020-02-11 |
CN108691598B (zh) | 2022-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104234842B (zh) | 用于确定气门运转的***和方法 | |
CN108060971B (zh) | 预燃室点火*** | |
RU2635543C2 (ru) | Способ определения состояния двигателя и система детектирования профиля кулачка | |
CN104806360B (zh) | 用于预点火控制的方法和*** | |
CN103256136B (zh) | 发动机***及其控制方法 | |
CN102374041B (zh) | 用于控制发动机排气的方法和*** | |
CN104727958B (zh) | 用于预点火控制的方法和*** | |
CN101787932B (zh) | 响应于燃料中不同醇含量的发动机控制方法与*** | |
CN101900041B (zh) | 车辆运转方法 | |
RU2665091C2 (ru) | Способ работы двигателя с наддувом (варианты) и система работы двигателя с наддувом | |
CN204253232U (zh) | 燃料存储*** | |
CN105587357B (zh) | 用于具有分离排气道的发动机的方法和发动机*** | |
CN103925093B (zh) | 用于减少发动机原始微粒排放的方法 | |
CN105370416A (zh) | 用于排气再循环控制的***和方法 | |
CN108071513A (zh) | 包括汽缸体的液冷式内燃发动机和用于制造相关汽缸体的方法 | |
CN107842404A (zh) | 用于产生高滚流和涡流的进气道 | |
CN109944682A (zh) | 经由电动涡轮增压器的发动机起动 | |
CN107345501A (zh) | 用于发动机控制的方法和*** | |
CN106050387A (zh) | 用于活塞冷却的***和方法 | |
CN108691598A (zh) | 包括具有气门弹簧的配气机构的内燃发动机和用于安装此类气门弹簧的方法 | |
CN110388293A (zh) | 用于涡流产生的回旋-涡流集成管道 | |
US10690021B2 (en) | Hollow valve spring retainer | |
CN109869352A (zh) | 配有可移动套筒的有源套管处理装置 | |
CN105201658A (zh) | 用于调整压缩比的方法和*** | |
US10954869B1 (en) | System and method to reduce engine hydrocarbon emissions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |